JP2802790B2 - 合成樹脂製フイルムの製造における偏肉厚発生防止方法及びその装置 - Google Patents

合成樹脂製フイルムの製造における偏肉厚発生防止方法及びその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は環状成形ダイ、又はＴ型成形ダイより押し
出されたフイルムのフロストラインを平坦化し、延いて
はフイルムの偏肉厚がないフイルムを製造するするため
の方法及び装置である。
（従来の技術） 従来のインフレーション方式のフイルム成形に用いる
環状成形ダイに於いては、偏肉厚の調整装置としては環
状吐出物の外側リップを構成する環状ダイをダイ本体に
対して、偏芯可能に装備してあり、この環状ダイの偏心
度を放射状に多数設けた調節ボルトによって調整してい
る。
更に環状成形ダイ、Ｔ型成形ダイを問わず、これら成
形ダイの吐出口より溶融樹脂がより均一な量押し出され
るように、ダイの中の樹脂路は供給口より吐出口に至る
に従い、順次枝分かれして、吐出口全体に平均化するよ
うにダイは形成されていて、通常この分岐樹脂路の最終
端の数は２等分乃至32等分になっている。
然し乍ら如何に分割されようと、このダイ中の分岐樹
脂路の最終端位置の部分はそれぞれ他の部分よりも樹脂
圧及び樹脂温度も高くまたは低く、樹脂量が多く又は少
なくなる傾向を示し、吐出口より吐出したフイルムにそ
の影響が残り、環状の場合に例を取れば、円周上に２箇
所乃至32箇所の高温部又は低温部が形成され、フロスト
ラインが平坦化せず、この高温部はフロストライン以前
乃至以後の膨張によってより牽引されて肉薄となる傾向
を示す。
同様にＴ型成形ダイにおいても幅方向にわたり、数箇
所温度偏差の大きいところが局部的にでき、高温部分は
より流動するため、偏肉厚や皺の原因若しくは配向性に
差を生じ製品の強度斑を生じる。従来この種の部分的な
偏肉厚を是正する手段としては、前記の環状ダイの偏心
調整では調整困難なため、環状ダイに薄肉スチール製の
撓みリングを用い、これをボルトによって局部的に撓ま
せ、その部分の吐出口の間隙を変えて調整している。
また、前記環状ダイの中に細かく分割された、冷却孔
又はヒータを埋設して、これにより前記環状ダイを部分
的に温度調整するものが知られている。また一般的な偏
肉厚調整後の肉厚を計測するには、インフレチューブに
於いては、扁平に折り畳んた後、これを厚さ計でフイル
ム２枚重ねのまま測定するか、或はチューブを切断し
て、この分離されたチューブの厚さを全周にわたって測
定している。
然し乍ら、切断して測定する方法は連続計測は出来な
いし、扁平チューブのまま測定する方法は２枚のフイル
ムの厚さであり一枚の厚さではなく、調整結果を正確に
知ることが出来ない。
（発明が解決使用とする課題） ところが前記撓みリングによる調整に於いても細かい
フロストの乱れの調整は困難であり、また前記の温度調
整による方法も、相互に熱干渉が起こり、やはり細かい
制御は困難である。また過冷却が起こると透明度及び光
沢を失い、成形フイルムに流れ方向の筋が形成されるお
それもある。
また環状吐出口が200mm以下のものにおいては前述の
冷却孔又はヒータを細かく埋設することは殆ど不可能で
あり、粗い埋設では目的の制御は出来ない。
そこでこの発明は前述の様な成形ダイに種々の加工を
施すような面倒で、且つ余り効果が期待出来ない方法及
び装置とは根本的に発想を異にし、成形中のフイルムに
対して補助的な局部的温風又は冷風を吹き付けることに
よって、フロストラインを平坦化し乃至はフイルムの横
断方向の温度差をなくし、延てはフイルムに偏肉厚が形
成されないようにすることを目的とする。
また他の目的は偏肉厚調整後の肉厚をフロストライン
の平坦化によって、間接的に連続して測定することであ
る。
ロ．発明の構成 （課題を解決するための手段） 前記課題を達成するために、特定発明は、Ｔ型成形ダ
イ、環状成形ダイのうちの一種により成形されるフイル
ムの製造方法に於いて、 フロストラインの付近の温度をフイルムの横断方向に
一直線に測定し、この温度偏差の大きい位置に対応し
て、前記フロストラインよりも上流側位置に、局部的な
温、冷のうちの一種の制御風をフイルム面に吹き付け、
フロストライン近傍のフイルムの横断方向一直線上の温
度差を僅少化することを特徴とする合成樹脂製フイルム
の製造における偏肉厚発生防止方法としてある。
また前記課題を達成するために、関連発明は、環状成
形ダイ、冷却風吹き出しエアリングを備えたフイルム成
形装置において、前記エアリングよりも下流側の成形中
のチューブのフロストライン部分を囲繞する位置に非接
触型の温度検出スキャナの温度検出装置が周回動自在に
装備してあり、また前記成形ダイと前記温度検出装置の
間には、前記チューブの外側周方向にそれぞれ独立し
て、移動固定自在な局部制御風吹き出しノズル（以下単
にノズルと云う）が設けてあることを特徴とする合成樹
脂製フイルムの製造における偏肉厚発生防止装置として
ある。
また前記課題を達成するために、関連発明は、Ｔ型成
形ダイを備えたフイルム成形装置に於いて、前記成形中
のフイルムのほぼフロストライン近傍乃至挾持ロール直
前の位置に、非接触型の温度検出スキャナの温度検出装
置がフイルムの幅方向に移動自在に装備してあり、また
前記Ｔ型成形ダイと前記温度検出スキャナの間には、少
なくとも前記フイルムの片面に、それぞれ独立して、前
記フイルムの幅方向に移動固定自在なノズルが設けてあ
ることを特徴とする合成樹脂製フイルムの製造における
偏肉厚発生防止装置としてある。
（発明の作用） インフレーション成形法の場合 請求項２記載の装置発明を使用し、環状成形ダイによ
り、溶融合成樹脂チューブを押出し、内圧を加えブロー
アップさせて、ニップロールで挾持して巻き取る。この
場合ブロー比、フロストライの高さ調整、チューブの偏
り調整等は公知の方法によって先ず最適の状態に調整す
る。
次に非接触の温度検出スキャナとしては、その一部で
ある赤外線式温度計の高さをフロストラインの高さにほ
ゞ合わせて、この温度検出装置を前記合成樹脂チューブ
の周りを周回させながら、前記フロストライン位置のチ
ューブの温度を２乃至10゜角度間隔毎に区画して測定
し、フロストラインの平坦化されている部分の温度より
も温度偏差の大きい位置（位相）をそれぞれ検出する。
次に検出された前記温度偏差の大きい位置にそれぞれ
ノズルの位相をあわせて、前記温度偏差が高い場合は冷
却風を、低い場合は温風をそれぞれチューブに吹き付け
る。
この局部制御風の吹き付け高さはフロストラインから
成形ダイに至るまでの間の任意の位置を選定するが、フ
ロストラインの近傍でやや上流側が好ましい。
Ｔ型成形ダイによる成形法による場合 請求項３記載の装置発明を使用し、通常のＴ型成形ダ
イより、フイルムを成形するのと全く同様にフイルムを
Ｔ型成形ダイにより押出し巻き取る。この場合ディケル
等による幅出し、フロストラインの位置調整乃至Ｔ型成
形ダイと冷却ロールとの距離の調整、チューブの大まか
な偏肉厚調整等は公知の方法によって先ず最適の状態に
調整する。
次に非接触の温度検出スキャナとしては、その一部で
ある赤外線式温度計の位置をフロストライン（前記冷却
ロール上においてフロストが形成されることが多い）の
位置にほゞ合わせてるか、或は、冷却ロールの直前の位
置において、この温度計を前記合成樹脂チューブの幅方
向に一直線移動させながら、一直線上の前記測定位置の
フイルムの温度を所定間寸法毎例えば５乃至15mm間隔毎
に区画して測定し、フロストラインの平坦化部分の温
度、又はこれとほぼ同等の測定ライン上の温度変化が平
坦化したところに対して、温度偏差の大きい位置をそれ
ぞれ検出する。次に検出された前記温度偏差の大きい位
置にそれぞれノズルの位置をあわせて、前記温度偏差が
高い場合は冷却風を、低い場合は温風をそれぞれフイル
ムに吹き付ける。
この局部制御風の吹き付け位置はフロストライン乃至
フイルム挾持冷却ロールからＴ型成形ダイに至るまでの
間の任意の位置を選択するが、フロストライン乃至フイ
ルム挾持冷却ロールの近傍でややこれの上流側が好まし
い。
Ｔ型成形ダイ、環状成形ダイの何れの場合に於いて
も、前記温度偏差の大きい位置が接近してある場合や横
幅が広いときには数個のノズルを接近して使用する。こ
の、ノズルは上下流方向に異なる組のものを用いる場合
や表裏位置の異なるものを用いる場合もある。
（実施例） 実施例１ この実施例は、請求項２記載の装置発明の代表的な実
施例である。
第１図乃至第３図に示すものであり、図中10はインフ
レーション方式によるフイルム成形ダイであり、溶融合
成樹脂を吐出する環状吐出口11を有し、この環状吐出口
11の直ぐ下流側には冷却風を吹き出すエアリング12が設
けてある。
フロストライン近傍のチューブ温度を検出する温度検
出スキャナは次のように構成されている。
即ち、環状吐出口11より吐出した溶融合成樹脂チュー
ブ13のフロストラインＬ近傍を囲繞する環状案内レール
15が機枠16に固定してあり、この環状案内レール15には
自走式の温度計支持キャリッジ17が備してあって、この
温度計支持キャリッジ17の下部に赤外線式温度計18が吊
架してあり、図示の例においては、上下２段の温度計18
a、18bが設けてある。これら温度計18は前記温度計支持
キャリッジ17に対して上下に位置が移動固定可能に装備
してある。
この温度計支持キャリッジ17の円周上の位置を検出す
る位置センサ19が前記温度計支持キャリッジ17又は環状
案内レール15の一部に設けてあり、少なくとも全周が64
分割して、前記温度支持キャリッジ17の位置が検出でき
るようにしてある。
この位置センサ19は、温度検出装置の移動角と対応し
た信号を発するものであれば、特に限定はなく、温度検
出装置が一周する時間等速であれば位置センサ19を設け
ないで、単なるパルス信号でもよい。
前記エアリング12と温度計18との間の高さ位置には、
前記チューブ13を囲繞する環状のノズル案内レール20
a、20bが上下に階層的に設けられ、これらは一括前記機
枠16に対し、高さ位置が移動固定可能に装備してあり、
ノズル案内レール20aにはそれぞれ16個の自走式のノズ
ル支持キャリッジ21aがまたノズル案内レール20bにはノ
ズル支持キャリッジ21bが各々16個設けてある。
各ノズル支持キャリッジ21a、21bはこれらに搭載して
あるパルスモータ22a、22bによって、それぞれ独立にノ
ズル案内レール20a、20b上をチューブ13の周方向に移動
固定自在に設けてあり、各ノズル支持キャリッジ21a、2
1bの可動範囲はチューブ13の周りに45゜内外の範囲まで
移動出来れば充分である。
前記各ノズル支持キャリッジ21a、21bにはそれぞれ局
部制御風を吹き出すノズル23a、23bが支持されており、
各ノズル23a、23bは、チューブ13の中心方向でかつ、下
流方向に傾斜して設けてある（第１図参照）。各ノズル
23a、23bはその空気系ライン24a、24bの一部に設けられ
た風量調整弁（完全閉止も可能）又はダンパー25a、25b
によって、その風量が段階的に調整可能に設けてあり、
かつ切換弁26a、26bによって、温風源27又は冷風源28に
接続されている。
これらノズル23の形状の一例としては、第６図に示す
ようにその開口部は縦長円形状をしており、実施例では
ノズル開口部の幅2mm、高さ8mmとした、またその根元部
分に風量調整弁が設けてあり、手動又は制御部Ｃよりの
指令に基ずき重量調整できるものである。
（実施例１の作用） 叙上のように構成している装置発明の実施例１の作用
を請求項１記載の方法発明の代表的な実施例として説明
する。
先ず、通常のインフレーション成形の方法により、エ
アリング12より冷却風を適量吹き出させて、前記チュー
ブ13のフロストラインＬが最適位置になるように、また
概ね全周において偏肉厚のないよう例えば環状吐出口11
の外側壁を構成する環状ダイ10によって調整する。
而して、フロストラインＬが最適位置に調整できたな
らばこの位置に温度計18が一致するように温度計支持キ
ャリッジ17に対し、温度計18の高さを調整する。図示の
例によれば上下２個の温度計18a、18bによってフロスト
ラインＬのうち平坦な部分を上下に挟さむように位置さ
せる。次に、温度計支持キャリッジ17をチューブ13の周
りに360゜旋回させ、位置センサ19に対応して各分割各
区間毎のフロストライン近傍のチューブの温度を温度計
18a、18bで測定し、各位相位置毎のフロストライン近傍
の温度のうち、フロストラインの平坦部分温度よりも高
温側又は低温側に温度偏差が大きいところを検出する。
つまり、上下の温度計18a、18bがフロストラインの平
坦部分を股いでいるときの平均温度よりも、共に高い温
度部分又は共に低い温度部分を検出し、その部分の位置
センサ19の出力と共にこの情報を制御部Ｃに記憶する。
次に制御部Ｃより前記記憶された情報に基づいて各空
気系24a、24bの切換弁ａ、26bを温風源27又は冷風源に
切換える。通常一つのチューブにおいて、前記チューブ
温度が著しくフロストラインＬよりも異なる傾向は、高
温側か低温側かの何れかの一方向であるから切換弁26
a、26bによって、全ノズルの制御部を温又は冷に切換え
て行なう。
次に位置センサ19よりの情報による記録された位置情
報に基ずき前記著しく温度変化のあるそれぞれ位相位置
に最寄りのノズル支持キャリッジ21a、21bをそれぞれパ
ルスモータ22a、22bを利用して移動させて位置させる。
前述の検出した高温区域又は低温区域の幅が広いとき
には２乃至３個のノズル支持キャリッジ21aを相互に接
近させたり、或は上下のノズル支持キャリッジ21aと21b
を千鳥状に配設する。
前述のノズル支持キャリッジ21a及び21bの位置制御は
制御部Ｃよりの指令信号によることが好ましいが、作業
者が手動制御してもよい。
制御すべき位置の数よりノズル数が多くあり、不要の
ノズルがあるときは、この、ノズルのダンパー25a、25b
を完全に閉じその部分のノズルより制御風を吹き出さな
いようにする。
このようにすると、チューブ13の例えば温度の高いと
ころは各ノズル23a、23bより制御風の一種たる冷却風が
フロストラインＬの上流側において、チューブ13に吹き
付けられるため、温度偏差は是正される。
而して、所要時間後再び温度計18a、18bはそのキャリ
ッジ17によって、再び一巡して温度を測定し、フロスト
ラインＬがはゞ平坦になっていれば、制御系はその状態
を維持する。
前述の制御風によっても未だ充分に是正されてないと
きには更に一段階その対応する部分のノズル23a、23bの
同種の制御風を強める。
また逆にその部分のフロストラインＬが平坦分により
逆方向に変位するようであれば、その位置のノズルから
の制御風の噴出を停止乃至弱める。
このようにして、定期的にフロストラインＬの温度を
測定しては各ノズル23a、23bよりの制御風の風量を制御
し、またこれら各ノズル23a、23bの位置が適正かどうか
もチェックしながらフイルム成形を継続する。
これら成形中において、フロストラインＬ全体の位置
の制御は従来公知の装置と同様にエアリング12よりの冷
風の吹き出し風量によって行なう。
前述の実施例１においてノズル23a、23bの位置をエア
リング12よりも上流側に設けてもこの装置発明としては
同一である（第７図参照）。
第７図においては、各符号をアルファベットの添字を
省いて、数字のみの記号を示したが、実施例１と同一数
字よりなる符号は同一の構成部分を示し、同一の作用を
為す。
実施例２ この実施例は、請求項３記載の発明の代表的な実施例
である。
Ｔ型成形ダイ10cは通常下向に設けられ、押し出され
たフイルム13cは一対の冷却ロール30に挾持されて後巻
き取られる。
前述のＴ型成形ダイ10cと前記冷却ロール30との間に
おいて、前記フイルム13cの横断方向にフロストライン
Ｌが位置することもある。
前述の冷却ロールの近傍にはフイルム13cの横断方向
に一直線の温度計案内レール15cが設けてあり、これに
案内されて往復移動する温度計支持キャリッジには前記
実施例１と同様の赤外線式温度計18c、18dがフイルムに
向け装備してあり、これら温度計18c、18dは前記キャリ
ッジ17に対してフイルム13cの流れ方向に位置が調整自
在にしてある。
19は温度計支持キャリッジ17の位置を検出するセンサ
ーである。
また、前述の温度計18c、18dの移動する位置と、Ｔ型
成形ダイ10cとの間にはフイルム13cの横断方向つまり温
度計案内レール15cと平行なノズル案内レール20c、20d
が設けてあり、これら20c、20dにそれぞれノズル23c、2
3dを支持したノズル支持キャリッジが支持されている。
各ノズル支持キャリッジは、実施例１と同様にそのノ
ズル案内レール20c、20d上を往復移動できるように設け
てある。このノズル支持キャリッジ及びノズル23c、23d
の合計数はＴ型成形ダイの幅にもよるが16乃至32個あれ
ばよい。また各空気系、制御弁及び制御部については実
施例１と同様であるので、図示及び説明を省略する。
実施例２の作用 叙上のように構成しているこの装置発明の実施例２の
作用を請求項１記載の方法発明の代表的な実施例として
説明する。
先ず、従来のＴ型成形ダイの製法と同様にフイルム13
cを押出し、リップ間隙の調整、フロストラインＬ位置
などの調整をする。
このようにして、実施例１と同様にフロストラインＬ
又は前記冷却ロール30近傍上流側の位置に温度計18c、1
8dを合わせ、これをフイルムの全幅移動させながら、フ
イルムの横断方向一直線上の温度を測定し、温度偏差の
大きいところを位置センサ19cとによって特定し、これ
に基づいて前記ノズル支持キャリッジをフイルムの幅方
向に移動させ、温度偏差が、フロストラインＬの平坦部
分の温度よりも高いときには、冷風、低い時には温風を
各ノズル23c、23dより吐出して、フロストラインＬ近傍
のフイルム温度をほゞ均等にする。
その他実施例１の作用と同様であるので、説明を省略
する。
ハ．発明の効果 叙上のように構成する請求項１記載の方法発明におい
ては、フロストライン又はフイルム固化近傍の横断方向
一直線位置における温度偏差の大きいところにこれより
も上流側位置のチューブ又はフイルムに制御風を吹き付
けることにより、前記温度測定位置線上の温度偏差の大
きいところが是正され、フロストラインがほゞフイルム
又はチューブの横断方向に一直線化でき、延いてはフイ
ルムまたはチューブの偏肉が殆どないものが成形でき
る。
また、フイルムの偏肉厚が是正されたかどうかは、フ
ロストライン乃至は温度測定部分の温度変化曲線が平坦
化しているかどうかによって、非接触で測定出来るか
ら、フイルム成形中に於いても、測定出来、且つ成形途
中に変化する偏肉厚の現象に対しても対処し得る。
請求項２記載の装置発明においては、請求項１記載の
方法発明が実施出来る外、方法発明と同様の効果を奏
し、更にチューブの温度測定は赤外線式温度計によりチ
ューブと非接触で行なうことができ、かつ、チューブの
周りを周回するものであるから、１台又は一組の温度検
出装置があればよく、温度計や、これを搬送する手段の
数が一台でよい。
また局部制御風を噴出する個々のノズルは、それぞれ
周方向に移動固定可能であるから、前記温度偏差の周方
向の位置に合わせて、移動できる。
請求項２記載の装置発明においては、請求項１の方法
発明が実施出来、方法発明同様の効果を奏する外、更に
Ｔ型成形ダイより押し出されたフイルムの全幅の温度を
一台乃至一組の温度計によって測定でき、又は測定結果
により、温度偏差の大きいところに、各ノズルの位置を
合わせて、温又は冷の局部制御風をフイルムに吹き付け
ることにより、温度測定位置の一直線上の温度差を平坦
化でき、フイルムの偏肉厚を是正できる。
（実施例固有の効果） 実施例１においては、請求項２記載の装置発明の効果
の外、温度計18（18a、18b）は上下に温度計支持キャリ
ッジ17に対し移動固定できるから、フロストラインＬの
位置に温度計18を合わせることができる。
またノズル案内レール20a、20bは機枠16に対し、上下
動できるからすべてのノズル23a、23bを一括上下動で
き、フロストラインＬの上下位置に全部のノズル23a、2
3bが一括調整できる。
実施例２においては、請求項３記載の発明の効果の
外、実施例１の効果とほゞ同様の効果を有する。
その他各ノズルの開口部寸法は、前述の通り縦長方形
状としたからその噴出気流の幅も狭く、細かいフロスラ
インの乱れに対しても、充分是正効果を発揮することが
できる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明に係るものを示すものである。 第１図は実施例１の原理的機構図、第２図は実施例１の
フイルム成形中のフロストラインとノズルの関係を示す
側面図、第３図は第２図の概略正面図、第４図は実施例
２の正面図、第５図は第４図の側面図、第６図はノズル
の一実施例を示す斜視図、第７図は他の実施例のノズル
の位置を示す側面図である。 図中主な符号 10……成形ダイ 10c……Ｔ型成形ダイ 13……チューブ 13c……フイルム 18、18a、18b、18c及び18d……温度計 23、23a、23b、23c及び23d……ノズル Ｌ……フロストライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−185424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−123826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−57206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−189134（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−84632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−76337（ＪＰ，Ａ) 実公 昭60−24576（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 55/28 B29C 47/88,47/92

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ｔ型成形ダイ、環状成形ダイのうちの一種
    により成形されるフイルムの製造方法に於いて、 フロストラインの付近の温度をフイルムの横断方向に一
    直線に測定し、この温度偏差の大きい位置に対応して、
    前記フロストラインよりも上流側の乱れ箇所と対応した
    位置に、局部的な温、冷のうちの一種の制御風をフイル
    ム面に吹き付け、フロストライン近傍のフイルムの横断
    方向一直線上の温度差を僅少化することを特徴とする合
    成樹脂製フイルムの製造における偏肉厚発生防止方法。
  2. 【請求項２】環状成形ダイ、冷却風吹き出しエアリング
    を備えたフイルム成形装置において、前記エアリングよ
    りも下流側の成形中のチューブのフロストライン部分を
    囲繞する位置に非接触型の温度検出スキャナの温度検出
    装置が周回動自在に装備してあり、また前記成形ダイと
    前記温度検出スキャナの間には、前記チューブの外側周
    方向にそれぞれ独立して、移動固定自在な局部制御風吹
    き出しノズル（以下単にノズルと云う）が多数設けてあ
    ることを特徴とする合成樹脂製フイルムの製造における
    偏肉厚発生防止装置。
  3. 【請求項３】Ｔ型成形ダイを備えたフイルム成形装置に
    於いて、前記成形中のフイルムのほぼフロストライン近
    傍乃至挾持ロール直前の位置に、非接触型の温度検出ス
    キャナの温度検出装置がフイルムの幅方向に移動自在に
    装備してあり、また前記Ｔ型成形ダイと前記温度検出装
    置の間には、少なくとも前記フイルムの片面に、それぞ
    れ独立して、前記フイルムの幅方向に移動固定自在なノ
    ズル群が設けてあることを特徴とする合成樹脂製フイル
    ムの製造における偏肉厚発生防止装置。
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